利用活性初沉池提高生物脱氮除磷能力的研究_王佳伟

７８给水排水Ｖｏｌ．３７增刊２０１１利用活性初沉池提高生物脱氮除磷能力的研究王佳伟张道友卢爱国常江甘一萍周军（北京城市排水集团有限责任公司，北京１００１２４）摘要目前，设有初沉池的污水处理厂在同步生物脱氮除磷时碳源普遍不足，而通过将传统初沉池改造为活性初沉池可以增加进入生物反应池的碳源。分析了泥龄和循环比对活性初沉池中污泥水解发酵效果的影响，并对比了分别采用活性初沉池、传统初沉池或取消初沉池对生物脱氮除磷和能耗的影响。结果表明，活性初沉池中的污泥停留时间从２ｄ增加到５ｄ时对ＢＯＤ５／ＴＮ和ＶＦＡ／ＴＰ的影响不显著，但污泥循环比从１０％增加到３０％时，ＢＯＤ５／ＴＮ明显提高。在泥龄为３．５ｄ和循环比为２０％的条件下，活性初沉池出水的ＢＯＤ５、ＣＯＤＣｒ、ＶＦＡ的浓度分别高于传统初沉池出水４１．３％、３０．８％和２４％，ＣＯＤＣｒ浓度低于总进水１５％，ＶＳＳ／ＳＳ值比初沉进水高０．２９。因此，将传统初沉池改造为活性初沉池可同时实现节能和强化生物脱氮除磷。关键词活性初沉池碳源脱氮除磷水解发酵节能降耗０前言我国９０年代建设的污水处理厂大都设有初沉池以降低进水有机物浓度并节约曝气的能耗。２００３年我国开始执行新的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ１８９１８—２００２），以防止水体富营养化。然而，生物脱氮除磷需要足够的碳源，传统初沉池出水中的碳源通常难以满足营养物去除的要求。虽然取消初沉池能够提高碳源的总体数量，降低二级出水中的ＴＮ浓度，而且，取消初沉池已经在国内成为提高进入生物反应池的碳源的常用措施。但取消初沉池会导致过量的无机物和有机物进入曝气池，因国家水体污染控制与治理科技重大专项（２００８ＺＸ０７３１４－００８）；北京市优秀人才培养资助计划（ＰＹＺＺ０９０４２８００１２８９）。此增加剩余污泥产量和曝气能耗。通过初沉污泥水解发酵，在污水处理厂内部可以产生易生物降解的有机物。初沉污泥含有４０％～６０％的蛋白质，２５％～５０％的碳水化合物，８％～１２％的油和脂肪［１］，这些长碳链物质经过水解发酵转化为乙酸、丙酸、丁酸等短链脂肪酸，水解发酵后污水特性更适宜于强化生物脱氮除磷。初沉污泥水解发酵工艺包括活性初沉池、淘洗污泥浓缩池、连续流污泥水解发酵池等，其中，活性初沉池是构造最为简单、造价最低的一种水解发酵和淘洗方式［２］。国外，许多污水处理厂已经采用了初沉污泥水解发酵来强化生物脱氮除磷［３，４］。因此，在国内利用活性初沉池进行污泥水解发酵具有很好的应用前景。目前，檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿国内还缺乏在中试规模上利用活性初沉污泥水１０于涵，胡建英，金晓辉，等．北方某水厂原水和处理过程中邻苯二甲酸酯类的监测．给水排水，２００５，３１（６）：２０～２２１１林兴桃，陈明，王小逸，等．污水处理厂中邻苯二甲酸酯类环境激素分析．环境科学与技术，２００４，１７（６）：７９～８１１２ＢｏｄｚｅｋＭ，ＤｕｄｚｉａｋＭ，Ｌｕｋｓ－ＢｅｔｌｅｊＫ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｅｍｂｒａｎｃｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｔｏｗａｔｅｒｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ：ｒｅｍｏｖａｌｏｆｐｈｔｈａｌａｔｅｓ．Ｄｅｓａｌｉ－ｎａｔｉｏｎ，２００４，１６２（１－３）：１２１～１２８１３ＫｉｓｏＹ，ＫｏｎＴ，ＫｉｔａｏＴ，ｅｔａｌ．Ｒｅｊｅｃｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｌｋｙｌｐｈｔｈａｌａｔｅｓｗｉｔｈｎａｎｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｍｅｍｂｒａｎｃｅ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｍｂｅｒ－ａｎｅＳｃｉｅｎｃｅ，２００１，１８２（１－２）：２０５～２１４１４倪明．邻苯二甲酸酯的污染现状及去除研究进展．水处理技术，２０１０，３６（４）：９～１３１５于美波，陈红英，王增长．水中邻苯二甲酸酯类内分泌干扰物的去除方法．山西能源与节能，２０１０，５９（２）：６２～６８＆通讯处：１００１２４北京朝阳区北京工业大学建工学院电话：１３７２００８６７０１Ｅ－ｍａｉｌ：ｑｋｚｈａｎｇ１９８６＠１６３．ｃｏｍ收稿日期：２０１０－１１－０８修回日期：２０１１－０６－１０DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2011.s1.117给水排水Ｖｏｌ．３７增刊２０１１７９解发酵提高生物脱氮除磷效果的分析研究［５，６］。因此，本研究将传统初沉池改造成为活性初沉池，为污水处理厂升级改造以提高营养物去除效果提供有力的技术支持。本研究利用活性初沉池中试装置试验了泥龄和循环比对初沉污泥水解发酵效果的影响，并对比分析了分别采用活性初沉池、传统初沉池或取消初沉池对生物脱氮除磷和能耗的影响。１试验装置与方法试验装置的结构及相关参数见图１和表１。活性初沉池由初沉池、排泥泵、污泥循环泵、可编程逻辑控制器（ＰＬＣ）和在线泥位计组成。在初沉池池底经水解